单片集成式VCSEL芯片制造技术

本申请涉及一种单片集成式VCSEL芯片，其包括第一VCSEL子芯片，所述第一VCSEL芯片包括以第一阵列布设的多个第一VCSEL单元；以及与所述第一VCSEL子芯片单片集成地第二VCSEL子芯片，所述第二VCSEL子芯片包括以第二阵列布设的多个第二VCSEL单元；其中，所述第一VCSEL子芯片与所述第二VCSEL子芯片在结构上共用N

【技术实现步骤摘要】
单片集成式VCSEL芯片


[0001]本申请涉及VCSEL领域，尤其涉及一种单片集成式VCSEL芯片，其中，所述单片集成式VCSEL芯片在晶圆级别集成两个或两个以上的VCSEL子芯片。

技术介绍

[0002]随着VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)技术的发展，市场上逐渐涌现出适配于不同应用场景的VCSEL芯片，例如，TOF(Time of Flight，时间飞行法则)VCSEL芯片、结构光VCSEL芯片等。
[0003]不同类型VCSEL芯片拥有不同的性能特征，结构光VCSEL芯片具有透光率高、能耗低的优势，但其易受环境影响，只适合于短距离的应用场景；TOF VCSEL芯片具有受环境影响小等优势，但其测量精度较差且功耗高。
[0004]将不同类型的VCSEL芯片集成地应用与终端设备是当下的发展趋势，例如，将不同型号的VCSEL芯片放置于智能手机的不同侧面，以作为前置摄像模组的前置VCSEL芯片和后置摄像模组的后置VCSEL芯片以实现不同的功能配置。
[0005]因此，如何集成地配置两个或两个以上的VCSEL芯片，已成为非常重要的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请一优势在于提供一种单片集成式VCSEL芯片，其中，所述单片集成式VCSEL芯片能够在晶圆级别实现将两个或两个以上的VCSEL子芯片在同一单片上进行集成。
[0007]本申请另一优势在于提供一种单片集成式VCSEL芯片，其中，所述单片集成式VCSEL芯片能够集成不同类型的至少两VCSEL芯片，以使得所述单片集成式VCSEL芯片同时兼具不同类型的VCSEL芯片的特性。
[0008]本申请另一优势在于提供一种单片集成式VCSEL芯片，起作用红，所述单片集成式VCSEL芯片在整体上具有相对较小的厚度尺寸。
[0009]本申请另一个优势在于提供一种单片集成式VCSEL芯片，其中，所述单片集成式VCSEL芯片能够基于不同应用场景的需求，可选择地启动不同类型的芯片来工作，以拓展所述单片集成式VCSEL芯片的应用场景兼容性。
[0010]本申请另一个优势在于提供一种单片集成式VCSEL芯片，其中，至少两VCSEL子芯片通过共同N-DBR层的方式实现在晶圆级别进行单片地集成。
[0011]为了实现上述至少一个技术优势，提供了一种单片集成式VCSEL芯片，包括：
[0012]第一VCSEL子芯片，所述第一VCSEL芯片包括以第一阵列布设的多个第一VCSEL单元；以及
[0013]与所述第一VCSEL子芯片单片集成地第二VCSEL子芯片，所述第二VCSEL子芯片包括以第二阵列布设的多个第二VCSEL单元；
[0014]其中，所述第一VCSEL子芯片中各所述第一VCSEL单元产生的激光从所述VCSEL芯
片的第一侧出射，所述第二VCSEL子芯片中各所述第二VCSEL单元产生的激光从所述VCSE芯片的与所述第一侧相对的第二侧出射；
[0015]其中，所述第一VCSEL子芯片与所述第二VCSEL子芯片在结构上共用N-DBR结构。
[0016]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，所述第一VCSEL单元和所述第二VCSEL单元分别包括：衬底、形成于所述衬底的N-DBR层、位于所述N-DBR层上方的有源区、用于限制发光孔径的氧化限制层、位于所述有源区上方的P-DBR层、用于导通所述有源区的正极和负极，其中，各所述第一VCSEL单元和各所述第二VCSEL单元之间设有电隔离区，其中，各所述第一VCSEL单元的N-DBR层和各所述第二VCSEL单元的N-DBR层相互耦接以形成第一所述VCSEL子芯片和所述第二VCSEL子芯片共用的所述N-DBR结构。
[0017]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，所述第一VCSEL子芯片的所述第一VCSEL单元与所述第二VCSEL子芯片的所述第二VCSEL单元以相互交替的方式形成于所述VCSEL芯片的相对的所述第一侧和第二侧。
[0018]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，所述第一VCSEL子芯片的所述第一VCSEL单元与所述第二VCSEL子芯片的所述第二VCSEL单元对称地形成于所述VCSEL芯片的相对的所述第一侧和第二侧。
[0019]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，所述第二子芯片的所述第二VCSEL单元连续地形成于所述第一子芯片的所述第一VCSEL单元之间，且所述第一VCSEL子芯片的所述第一VCSEL单元与所述第二VCSEL子芯片的所述第二VCSEL单元形成于所述VCSEL芯片的相对的所述第一侧和第二侧。
[0020]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，在各所述第一VCSEL单元中，所述N-DBR层的反射率高于所述P-DBR层的反射率，以使得所述第一VCSEL单元产生的激光从VCSEL芯片的第一侧出射，在各所述第二VCSEL单元中，所述N-DBR层的反射率低于所述P-DBR的反射率，以使得所述第一VCSEL单元产生的激光从VCSEL芯片的与所述第一侧相对的所述第二侧出射。
[0021]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，在各所述第一VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数大于所述N-DBR的层数；在各所述第二VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数小于所述N-DBR的层数。
[0022]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，在各所述第一VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数范围为15层至45层，所述N-DBR的层数范围为15层至45层；在各所述第二VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数范围为15层至45层，所述N-DBR的层数范围为15层至45层。
[0023]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，在各所述第一VCSEL单元中，所述N-DBR层的反射率高于所述P-DBR层的反射率，以使得所述第一VCSEL单元产生的激光从VCSEL芯片的第一侧出射，在各所述第二VCSEL单元中，所述N-DBR层的反射率高于所述P-DBR的反射率，以使得所述第一VCSEL单元产生的激光从VCSEL芯片的与所述第一侧相对的所述第二侧出射。
[0024]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，在各所述第一VCSEL单元中，所述N-DBR层的层数大于所述P-DBR的层数；在各所述第二VCSEL单元中，所述N-DBR层的层数大于所述P-DBR的层数。
[0025]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，在各所述第一VCSEL单元中，所述P-DBR
层的层数范围为15层至45层，所述N-DBR的层数范围为15层至45层；在各所述第二VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数范围为15层至45层，所述N-DBR的层数范围为15层至45层。
[0026]在根据本申请的单片集成式VCSEL芯片中，各所述第一VCSEL单元的负极和各所述第二VCSEL单元的负极相互耦接以形成负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单片集成式VCSEL芯片，其特征在于，包括：第一VCSEL子芯片，所述第一VCSEL芯片包括以第一阵列布设的多个第一VCSEL单元；以及与所述第一VCSEL子芯片单片集成地第二VCSEL子芯片，所述第二VCSEL子芯片包括以第二阵列布设的多个第二VCSEL单元；其中，所述第一VCSEL子芯片中各所述第一VCSEL单元产生的激光从所述VCSEL芯片的第一侧出射，所述第二VCSEL子芯片中各所述第二VCSEL单元产生的激光从所述VCSE芯片的与所述第一侧相对的第二侧出射；其中，所述第一VCSEL子芯片与所述第二VCSEL子芯片在结构上共用N-DBR结构。2.根据权利要求1所述的单片集成式VCSEL芯片，其中，所述第一VCSEL单元和所述第二VCSEL单元分别包括：衬底、形成于所述衬底的N-DBR层、位于所述N-DBR层上方的有源区、用于限制发光孔径的氧化限制层、位于所述有源区上方的P-DBR层、用于导通所述有源区的正极和负极，其中，各所述第一VCSEL单元和各所述第二VCSEL单元之间设有电隔离区，其中，各所述第一VCSEL单元的N-DBR层和各所述第二VCSEL单元的N-DBR层相互耦接以形成第一所述VCSEL子芯片和所述第二VCSEL子芯片共用的所述N-DBR结构。3.根据权利要求2所述的单片集成式VCSEL芯片，其中，所述第一VCSEL子芯片的所述第一VCSEL单元与所述第二VCSEL子芯片的所述第二VCSEL单元以相互交替的方式形成于所述VCSEL芯片的相对的所述第一侧和第二侧。4.根据权利要求2所述的单片集成式VCSEL芯片，其中，所述第一VCSEL子芯片的所述第一VCSEL单元与所述第二VCSEL子芯片的所述第二VCSEL单元对称地形成于所述VCSEL芯片的相对的所述第一侧和第二侧。5.根据权利要求2所述的单片集成式VCSEL芯片，其中，所述第二子芯片的所述第二VCSEL单元连续地形成于所述第一子芯片的所述第一VCSEL单元之间，且所述第一VCSEL子芯片的所述第一VCSEL单元与所述第二VCSEL子芯片的所述第二VCSEL单元形成于所述VCSEL芯片的相对的所述第一侧和第二侧。6.根据权利要求3或5所述的片集成式VCSEL芯片，其中，在各所述第一VCSEL单元中，所述N-DBR层的反射率高于所述P-DBR层的反射率，以使得所述第一VCSEL单元产生的激光从VCSEL芯片的第一侧出射，在各所述第二VCSEL单元中，所述N-DBR层的反射率低于所述P-DBR的反射率，以使得所述第一VCSEL单元产生的激光从VCSEL芯片的与所述第一侧相对的所述第二侧出射。7.根据权利要求6所述的单片集成式VCSEL芯片，其中，在各所述第一VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数大于所述N-DBR的层数；在各所述第二VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数小于所述N-DBR的层数。8.根据权利要求7所述的单片集成式VCSEL芯片，其中，在各所述第一VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数范围为15层至45层，所述N-DBR的层数范围为15层至45层；在各所述第二VCSEL单元中，所述P-DBR层的层数范围为15层至45层，所述N-DBR的层数范...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭铭浩，林珊珊，王立，李念宜，
申请(专利权)人：浙江睿熙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：